- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 30ХГСА ?270 мм — высокопрочный конструкционный пруток для ответственных узлов
Общее описание
Круг стальной марки 30ХГСА ?270 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, динамических и ударных воздействий. Благодаря высокому содержанию легирующих элементов — хрома, марганца и кремния — сталь 30ХГСА обладает отличными механическими и технологическими свойствами, что делает её востребованной в машиностроении, авиационной промышленности, энергетике и других высокотехнологичных отраслях.
Диаметр прутка — 270 мм, что соответствует крупному сортаменту, используемому для производства валов, осей, шестерён, шпинделей, штоков и других ответственных деталей, подвергающихся термической обработке (закалке и отпуску).
Химический состав стали 30ХГСА (по ГОСТ 4543-71)
Марка стали 30ХГСА расшифровывается следующим образом:
- 30 — среднее содержание углерода — около 0,30%;
- Х — хром;
- Г — марганец;
- С — кремний;
- А — повышенная чистота стали по сере и фосфору (качественная сталь).
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,26–0,34 |
| Кремний (Si) | 0,90–1,20 |
| Марганец (Mn) | 0,80–1,10 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Никель (Ni) | не более 0,30 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсений (As) | не более 0,08 |
Специальное легирование хромом и марганцем обеспечивает высокую прокаливаемость, а кремний повышает прочность и устойчивость к усталостным нагрузкам. Низкое содержание серы и фосфора (благодаря букве «А» в маркировке) гарантирует высокую пластичность и ударную вязкость, снижая склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после термообработки: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики приведены для образцов диаметром 25 мм после термообработки. Для прутка ?270 мм значения могут незначительно отличаться в сторону снижения из-за меньшей прокаливаемости в центре сечения, но при правильном режиме закалки сохраняются на высоком уровне.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 950–1200 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 750 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 11% |
| Относительное сужение (?) | не менее 50% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | не менее 60 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 241–321 |
После термической обработки сталь 30ХГСА приобретает высокую прочность при сохранении достаточной пластичности и вязкости, что критически важно для деталей, работающих под переменными нагрузками.
Физические свойства стали 30ХГСА
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 42,3 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | 1460–1500?°C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/К |
Высокая плотность и модуль упругости делают сталь устойчивой к деформациям под нагрузкой. Теплопроводность средняя, что важно при термообработке — позволяет равномерно прогревать и охлаждать крупные сечения.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — обязательная термическая обработка (отжиг или отпуск). Рекомендуется использовать сварку в среде защитных газов или электродами с основным покрытием.
- Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии — удовлетворительная, в закалённом — затруднена. Рекомендуется обработка после отжига или высокого отпуска. При твёрдости до 280 HB обработка производится без особых трудностей.
- Обработка давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Горячая прокатка, штамповка, ковка возможны в диапазоне температур 1200–800?°C.
- Коррозионная стойкость: средняя. Сталь не является нержавеющей, требует защиты от атмосферного воздействия (смазка, покраска, хранение в сухих помещениях).
- Прокаливаемость: высокая. Благодаря легированию хромом и марганцем сталь прокаливается на глубину до 25–30 мм при сечении до 270 мм, что обеспечивает однородную структуру по сечению при правильном режиме охлаждения.
Вес и расчётные данные
- Диаметр прутка: 270 мм (0,27 м)
- Площадь поперечного сечения:
A=??r2=3.1416?(0.135)2=0.05725 м2 - Вес одного погонного метра:
m=A??=0.05725?7850=449.3 кг/м
Таким образом, один метр круга 30ХГСА ?270 мм весит 449,3 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
L=449.31000?2.226 м
Следовательно, в одной тонне содержится примерно 2,23 метра прутка.
Режимы термической обработки
Для достижения оптимальных механических свойств рекомендуется следующий режим термообработки:
- Закалка:
- Температура нагрева: 880–900?°C
- Охлаждение: в масле
- Цель: формирование мартенситной структуры, обеспечивающей высокую твёрдость и прочность
- Отпуск:
- Температура: 500–600?°C
- Охлаждение: на воздухе
- Цель: снятие внутренних напряжений, повышение вязкости и пластичности при сохранении прочности
После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита отпуска — оптимальную для ответственных деталей.
Области применения
Круг стальной 30ХГСА ?270 мм находит широкое применение в следующих отраслях:
- Машиностроение: изготовление валов, шестерён, шпинделей, штоков, осей, полуосей, шатунов, болтов и шпилек повышенной прочности.
- Авиационная промышленность: детали редукторов, лопатки компрессоров, элементы шасси, работающие под высокими динамическими нагрузками.
- Судостроение: валопроводы, гребные валы, элементы рулевого управления.
- Энергетика: детали турбин, роторы, валы насосов и компрессоров.
- Нефтегазовая отрасль: штанги насосов, элементы бурового оборудования, соединительные муфты.
- Железнодорожное машиностроение: оси вагонов, колёсные пары, элементы тормозных систем.
- Тяжёлое оборудование: детали экскаваторов, бульдозеров, кранов, подвергающиеся износу и ударам.
Благодаря высокой прочности, износостойкости и усталостной выносливости, сталь 30ХГСА обеспечивает длительный ресурс деталей, снижает частоту замен и повышает надёжность техники.
Качество и контроль
Круг 30ХГСА ?270 мм производится в соответствии с требованиями ГОСТ 4543-71 и проходит строгий входной контроль:
- химический анализ на спектрометре;
- испытания на растяжение и ударный изгиб;
- контроль твёрдости;
- ультразвуковой контроль (по требованию) для выявления внутренних дефектов;
- проверка геометрических размеров и овальности.
Сталь поставляется в виде прутков длиной 6 или 12 метров, возможна резка в размер по заказу.
Условия хранения и транспортировки
- Хранение — в закрытых сухих помещениях, на поддонах, с защитой от атмосферной влаги.
- При длительном хранении рекомендуется смазка поверхности антикоррозионными составами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, с соблюдением мер против механических повреждений (царапин, вмятин, забоин).
Преимущества стали 30ХГСА
- Высокая прочность и твёрдость после термообработки
- Хорошая прокаливаемость даже в крупных сечениях
- Высокая усталостная выносливость
- Отличная обрабатываемость давлением в горячем состоянии
- Стабильные механические свойства по всему сечению
- Низкая склонность к хрупкому разрушению
- Хорошая свариваемость при соблюдении технологии
Рекомендации по обработке
- Перед механической обработкой рекомендуется провести отжиг (нагрев до 860–880?°C, медленное охлаждение в печи) для снижения твёрдости.
- При нарезке резьбы или точении — использовать охлаждение, твёрдые сплавы (ВК8, Т15К6).
- После механической обработки — обязательная термообработка (закалка + отпуск) для достижения эксплуатационных характеристик.
Данный товар можно приобрести в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы найдёте круг 30ХГСА ?270 мм и другие размеры этой марки стали по выгодным ценам, с сертификатами качества и возможностью доставки по России и СНГ.
Позвоните нам прямо сейчас по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58, чтобы уточнить наличие, стоимость и условия поставки. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный режим термообработки и дадут рекомендации по применению.
